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Cuscinetti a film fluido. Monitoraggio delle orbite in una turbina idroelettrica.

Esempi e applicazioni dei cuscinetti a film fluido e monitoraggio delle orbite in una turbina idroelettrica.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
MCM ottobre 2015 workshop

Pubblicato
da Benedetta Rampini
MCM 2015Segui aziendaSegui




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Estratto del testo
Veronafiere 27-28 ottobre 2015 Gli atti dei convegni e più di 6.000 contenuti su www.verticale.net Cogenerazione Termotecnica Industriale Pompe di Calore 27 ottobre Cogenerazione Termotecnica Industriale Pompe di Calore Alimentare Alimentare Petrolchimico Alimentare 28 ottobre Alimentare Petrolchimico Alimentare Alimentare Petrolchimico Visione e Tracciabilità 28 ottobre Luce Energia Domotica LED Luce Energia Domotica LED MCM Tommaso Gribodo SKF Solution Factory Italy 27 Ottobre 2015 '' MCM Verona © SKF Group © SKF Group Slide 2 Impianto di produzione Turbina Pelton
' H = 5.25 m ' Q = 3600 l/sec. ' n = 500 rpm ' P = 14 MW © SKF Group Sistema di monitoraggio Generatore Turbina Centralina IMx-P Software @ptitude Observer Sensori © SKF Group October 30, 2007 ©
SKF Group Slide 4 ECP o ''Eddy Current Probe' Spazio Albero Sensore Eddy Probe ' Un campo magnetico ad alta frequenza viene emanato dalla bobina all''interno
della sonda ' Le correnti parassite che nascono nel conduttore (albero) creano a loro volta
un campo elettromagnetico che
modifica l''induttanza della bobina ' La misura della variazione dell''induttanza può essere usata per
valutare : ' Distanza fra sonda e ostacolo (DC) ' Vibrazione relativa dell''albero (AC) ' Posizione assiale dell''albero ' Velocità di rotazione dell''albero ' Espansione differenziale
' La misura avviene senza contatto © SKF Group © SKF Group Slide 5 ' Intervallo di misura: 0.2 mm - 2.5 mm ' Sensibilità: 7.87 mV/micron ' Linearità: +/- 25 micron sull''intervallo ' Range di frequenza: ' Da DC a 10 kHz ' Da DC a 600.000 RPM Sensore Eddy Probe © SKF Group © SKF Group Slide 6 Cuscinetto idrodinamico Schema semplificato del cuscinetto © SKF Group © SKF Group Slide 7 Montaggio sensore Eddy Probe © SKF Group Piezoceramics 2339a Seismic Mass Connector Amplifier Mounting Base Sensore di accelerazione ' Sensore piezoelettrico ' ICP ' Sensibilità: 100 mV/g ' Intervallo di frequenza: 1 Hz '' 10 kHz ' Accelerazione max.: 80 g © SKF Group © SKF Group Slide 9 Montaggio sensore di accelerazione © SKF Group Sensore di velocità © SKF Group Slide 10 Montaggio sensore di velocità © SKF Group October 30, 2007 ©
SKF Group Slide 11 Centralina di acquisizione ' Ogni canale ha un convertitore A/D
a 24 bit dedicato ' E'' garantita quindi un''elevata
accuratezza nella misura
' Tutti e 16 i canali del modulo
vengono campionati nello stesso
istante con una Fmax = 40 kHz
' Le misure vengono eseguite in
tempo reale in parallelo
' Le misure sono sincronizzate con
un trigger digitale
'Vengono simultaneamente acquisiti
dati di processo
© SKF Group October 30, 2007 ©
SKF Group Slide 12 MACHINE PARTS
'Attraverso un''interfaccia grafica
vengono impostati tutti i
parametri di funzionamento del
modello, quali ad esempio : ' Caratteristiche dei Cuscinetti ' Numero delle pale
' Numero dei denti delle ruote dentate ' Viene simulata la unzionalità
meccanica del sistema
'Vengono calcolate
automaticamente le frequenze di
difetto e le velocità di rotazione. Software di monitoraggio © SKF Group October 30, 2007 ©
SKF Group Slide 13 ORBITE ' La visualizzazione delle orbite è uno strumento indispensabile per lo
studio del movimento dinamico relativo dell''albero e permette di
identificare problemi quali: ' disallineamenti
' sbilanciamenti
' eccentricità ' Un''orbita è il risultato della
combinazione di due segnali
dinamici nel domino del
tempo che creano così un
grafico del movimento relativo dell''albero intorno al suo
centro di rotazione. ' I due segnali dinamici devono essere acquisiti contemporaneamente, con
la stessa Fmax e la stessa risoluzione. Software di monitoraggio © SKF Group October 30, 2007 ©
SKF Group Slide 14 RUN UP '' COAST DOWN ' Viene utilizzatro per confrontare simultaneamente più spettri
' L''asse z può essere impostato per visualizzare parametri di processo Software di monitoraggio © SKF Group © SKF Group Slide 15 ' Considerando diversi ordini, l''andamento dell''orbita può diventare molto complesso ' Può essere ellittica, non ellittica, con diversi anelli all''interno ' La presenza di aneli all''interno indica un ''rimbalzo', indice del contatto dell''albero con il cuscinetto ' Al peggiorare delle condizioni il numero degli anelli aumenta Orbita non filtrata © SKF Group © SKF Group Slide 16 Orbita filtrata ' Orbita filtrata alla 1X
' Tutti gli altri contributi esclusi
' Orbita ellittica
' Sbilanciamento © SKF Group © SKF Group Slide 17 ' Il disallineamento aggiunge componenti significativi all 1X a alle sue armoniche ' Queste componenti non sono in fase con lo sbilanciamento
' Il risultato prodotto è un''orbita meno circolare e più ellittica o a «banana» ' Il cambiamento dell''orbita con la velocità indica risonanza e cosnumo eccessivo del cuscinetto Orbita filtrata © SKF Group Condizioni operative:
' Iol © SKF Group Slide 18 Orbita rilevata Condizioni operative:
' 500 RPM
' 13.9 MW
' Orbita non filtrata
' Contributo max 20 um © SKF Group © SKF Group Slide 19 Orbita rilevata Condizioni operative:
' 500 RPM
' 13.9 MW
' Orbita filtrata alla 1X
' Contributo max 8 um © SKF Group © SKF Group Slide 20 Shaft Center Line rilevato Condizioni operative:
' 500 RPM
' 13.9 MW
' SCL


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